Разлика между увреждане на ДНК и мутация

Ключова разлика - увреждане на ДНК срещу мутация
 

ДНК носи генетичната информация на всяка клетка. Той се съхранява с информацията за наследствеността, която трябва да се предава от едно поколение на следващо поколение. Генетичната информация е скрита в молекулите на ДНК под формата на точни нуклеотидни последователности. Има милиарди нуклеотиди и те са подредени в групи, наречени гени. Гените са кодирани с инструкции, за да направят всички протеини и други материали от съществено значение за растежа, развитието и метаболизма на организма. Броят и точният ред на нуклеотидите в ДНК определят свойствата на всеки организъм. Следователно поддържането на целостта и стабилността на ДНК са жизненоважни за живота. ДНК обаче постоянно се подлагат на промени поради различни фактори, включително вътрешен и екологичен произход. ДНК уврежданията и мутациите са такива промени, които настъпват в ДНК. Увреждането на ДНК се означава като счупване или изменение на физическата или химическата структура на ДНК. Мутацията се дефинира като основни промени в последователността на ДНК. Ключовата разлика между увреждането на ДНК и мутацията е в това Щетите на ДНК могат да бъдат поправени правилно чрез ензими, докато мутациите не могат да бъдат разпознати и възстановени от ензими.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е увреждане на ДНК
3. Какво е мутация
4. Паралелно сравнение - повреда на ДНК срещу мутация
5. Резюме

Какво е увреждане на ДНК?

ДНК увреждането е ненормалност на физическата и / или химическата структура на ДНК. Поради увреждането на ДНК структурата му се отклонява от нормалната структура. ДНК уврежданията най-често възникват по време на репликацията на ДНК. Добавянето на грешен нуклеотид по време на репликацията се случва на всеки 10⁸ базови двойки. 99% от грешките обаче се коригират по време на коректорната активност на ензимите на ДНК полимераза. Останалите 1% няма да бъдат поправени и ще бъдат предадени на следващото поколение като мутация.

Уврежданията на ДНК могат да възникнат поради въвеждането на нелегитимни основи по време на репликация, дезаминиране или друга модификация на базите, загуба на основа от ДНК-гръбнака, което води до абазични места, разкъсвания на единична верига, двойно разкъсване на веригата, образуване на пиримидинови димери, вътрешно и междуребрие омрежване и пр. Тези увреждания на ДНК се възстановяват постоянно от няколкото механизми за възстановяване на ДНК в клетките. Те включват поправяне на основни ексцизии, поправяне на нуклеотидни ексцизии, поправяне на несъответствия, хомоложно свързване на край или нехомологично свързване на край и т.н..

Има няколко причини за увреждане на ДНК. Грешките на репликацията на ДНК водят до увреждане на ДНК. ДНК може да се повреди поради излагане на UV светлина, токсични химикали, йонизиращо лъчение, рентгенови лъчи, антитуморни лекарства и вредни клетъчни странични продукти (кислородни радикали, алкилиращи агенти).

Фигура 01: увреждане на ДНК от UV лъчение

Какво е мутация?

Мутацията е промяна в основната последователност на ДНК. Ензимите не успяват да разпознаят ДНК грешки, когато се появяват и в двете направления. Ако промените в основата се случат и в двете направления под формата на мутация, те не могат да бъдат поправени от ензимите. Следователно мутациите се предават на дублиращите се геноми и се предават на следващите поколения, произвеждайки различни фенотипове. Мутиралите гени водят до различни аминокиселинни последователности, които произвеждат погрешни протеинови продукти.

Мутации могат да бъдат генерирани поради ендогенни или екзогенни източници, като отказ на възстановяващи механизми, грешки на рекомбинацията и репликацията на ДНК, оксидативен стрес, токсични химикали, рентген, UV светлина и др. По време на репликацията мутациите се появяват със скорост от една мутация на всеки 10 милиарда базови двойки, които са репликирани.

Резултатите от мутациите могат да бъдат положителни (благоприятни), отрицателни (пагубни) и неутрални. Мутациите са в различни типове като точкови мутации, мутации с изместване на кадрите, мутации на глупости, безшумни мутации и глупости.

Фигура 02: Мутация чрез UV

Каква е разликата между увреждане на ДНК и мутация?

ДНК щети срещу мутация
ДНК увреждането е всяка промяна като разкъсване или промяна, която въвежда отклонение от обичайната двойна спирална структура.	Мутацията е наследствено увреждане на ДНК, което може да причини вариация на генотип.
за ремонтни дейности
ДНК увреждането може да бъде поправено правилно чрез ензими.	Мутацията не може да бъде поправена чрез ензими.
унаследяването
Тъй като щетите се коригират от ензимите, те не се предават на следващите поколения	Те се предават на следващите поколения.
По време на репликацията
Щетите на ДНК се случват най-вече по време на репликацията в ново синтезиращ кичур.	Мутациите се случват най-вече по време на репликацията, когато е избран грешен шаблон и двата направления са модифицирани.

Обобщение - увреждане на ДНК срещу мутация

ДНК увреждането и мутацията са два вида грешки, възникнали в структурата на ДНК. ДНК увреждането е всяка промяна в химическата или физическата структура на ДНК, която го превръща в променена молекула на ДНК, отколкото оригиналната ДНК молекула. Тези модификации бързо се проследяват от ензимите и се коригират, преди да се превърнат в наследствена промяна, наречена мутация. Мутацията е наследствена промяна в основната последователност на ДНК. Обикновено не се разпознават от ензимите и се подлагат на поправяне. Мутациите водят до нежелани протеинови продукти и различни фенотипове. Това е разликата между увреждането на ДНК и мутацията.
справка:
1. Сюзан Clancy. „Повреждане и възстановяване на ДНК: Механизми за поддържане на целостта на ДНК.“ Nature News. Nature Publishing Group, 2008. Web. 11 март 2017 г.
2. Лодиш, Харви. "ДНК увреждане и поправяне и тяхната роля в канцерогенезата." Молекулярна клетъчна биология. 4-то издание. Национална медицинска библиотека на САЩ, 01 януари 1970 г. Уеб. 12 март 2017г
3. Чакъров, Стоян, Румена Петкова, Георги Ч. Русев и Николай Желев. „ДНК увреждане и мутация. Видове увреждания на ДНК. " BioDiscovery. Dundee Science Press, 23 февруари 2014. Мрежата. 13 март 2017г

С любезност на изображенията:
1. „Директно увреждане на ДНК“ De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) чрез Commons Wikimedia 
2. "ДНК UV мутация" от НАСА / Дейвид Херинг - НАСА, (обществено достояние) чрез Commons Wikimedia